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精密干涉檢測與機器視覺實驗教學指導書

  • 作者:編者:劉東//徐兆銳//彭韶婧|責編:徐霞
  • 出版社:浙江大學
  • ISBN:9787308254465
  • 出版日期:2025/07/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:215
人民幣:RMB 48 元      售價:
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內容大鋼
    本書以自行研製的先進光電微納檢測技術及信號調製與圖像處理系統為基礎,開展6個光電微納檢測實驗:①數字波面干涉儀檢測平面鏡面形檢測;②偏振干涉圖像調節及處理與系統誤差標定;③數字波面干涉儀球面面形檢測;④單幅干涉圖相位恢復實驗;⑤非球面光學性質及通用化檢測;⑥非球面高精度零位干涉檢測。通過實驗,使學生深刻理解光機電算一體化檢測系統「以光學原理為核心、電路控製為輔助、電腦及軟體技術做提升」的特點,掌握光電干涉檢測系統的調整和實驗方法。

作者介紹
編者:劉東//徐兆銳//彭韶婧|責編:徐霞

目錄
緒論 光電微納檢測及信息處理系統介紹
  Ⅰ 實驗內容介紹
  Ⅱ 硬體系統介紹
  Ⅲ 系統搭建步驟
  Ⅳ 軟體系統介紹
  Ⅴ 實驗注意事項
實驗1 數字波面干涉儀平面面形檢測
  【實驗目的】
  【實驗裝置】
  【實驗原理】
    1.1 基於剪切板調節平行光束
      1.1.1 橫向剪切干涉簡介
      1.1.2 基於平行平板的橫向剪切干涉原理及典型干涉圖
      1.1.3 擴束准直效果檢測及調整
    1.2 平面鏡面形檢測
      1.2.1 平面鏡干涉面形檢測原理
      1.2.2 平面鏡面形檢測實驗干涉圖
    1.3 相位調製與解調技術
      1.3.1 四步移相原理
      1.3.2 移相干涉圖及包裹相位
    1.4 相位解包裹技術
    1.5 Zernike多項式擬合
      1.5.1 Zernike多項式概述
      1.5.2 基於Zernike多項式的波前擬合
  【實驗內容及操作步驟】
  【實驗記錄及數據處理】
  【思考題】
  【注意事項】
實驗2 偏振干涉圖像調節及處理與系統誤差標定
  【實驗目的】
  【實驗裝置】
  【實驗原理】
    2.1 干涉條紋對比度調節
      2.1.1 干涉條紋對比度
      2.1.2 偏振干涉系統設計
    2.2 干涉圖像預處理
      2.2.1 圖像濾波
      2.2.2 灰度均衡化
      2.2.3 灰度拉伸
      2.2.4 干涉孔徑提取
      2.2.5 最小二乘擬合圓
    2.3 系統誤差標定
      2.3.1 液面平晶法
      2.3.2 三面互檢法
      2.3.3 偽剪切干涉法
      2.3.4 旋轉法
      2.3.5 直接標定法
  【實驗內容及操作步驟】
  【實驗記錄及數據處理】
  【思考題】

  【注意事項】
實驗3 數字波面干涉儀球面面形檢測
  【實驗目的】
  【實驗裝置】
  【實驗原理】
    3.1 球面鏡的曲率半徑檢測
      3.1.1 自准球徑儀檢測球面鏡曲率半徑
      3.1.2 干涉檢測球面鏡曲率半徑
    3.2 球面鏡的面形檢測
      3.2.1 球面鏡檢測光路及原理
      3.2.2 球面鏡檢測干涉圖的調節及數據處理方法
      3.2.3 消球差透鏡與待測球面鏡的匹配
      3.2.4 球面鏡干涉檢測調節方法
    3.3 帶有初級像差的波前干涉圖分析
      3.3.1 理想透鏡
      3.3.2 像散
      3.3.3 彗差
      3.3.4 球差
      3.3.5 混合像差
  【實驗內容及操作步驟】
  【實驗記錄及數據處理】
  【思考題】
  【注意事項】
實驗4 單幅干涉圖相位恢復實驗
  【實驗目的】
  【實驗裝置】
  【實驗原理】
    4.1 光電干涉信號傅里葉分析法
      4.1.1 傅里葉分析法的基本原理
      4.1.2 頻率泄漏效應
      4.1.3 殘留傾斜
      4.1.4 單幅干涉圖傅里葉分析實例
    4.2 二維正則化相位跟蹤演算法
      4.2.1 二維正則化相位跟蹤演算法概述
      4.2.2 干涉圖正則化
      4.2.3 二維正則化相位跟蹤演算法中的參數影響分析
      4.2.4 二維正則化相位跟蹤演算法中的掃描路徑問題
      4.2.5 二維正則化相位跟蹤演算法示意
  【實驗內容及操作步驟】
  【實驗記錄及數據處理】
  【思考題】
  【注意事項】
實驗5 非球面光學性質及通用化檢測
  【實驗目的】
  【實驗裝置】
  【實驗原理】
    5.1 非球面光學基礎
      5.1.1 非球面光學元件簡介
      5.1.2 非球面的數學表徵
      5.1.3 非球面關鍵參數

    5.2 非球面面形檢測方法
      5.2.1 接觸式檢測
      5.2.2 非接觸式檢測——幾何光線法
      5.2.3 干涉檢測技術
    5.3 非零位干涉檢測技術
      5.3.1 長波長干涉法
      5.3.2 高密度探測器法
      5.3.3 傾斜波前法
      5.3.4 子孔徑拼接法
      5.3.5 部分補償法
    5.4 部分補償法
      5.4.1 部分補償鏡(PNL)選擇
      5.4.2 回程誤差矯正演算法
    5.5 球面檢測系統非球面檢測實驗
      5.5.1 非球面鏡檢測光路及原理
      5.5.2 干涉圖分析
  【實驗內容及操作步驟】
  【實驗記錄及數據處理】
  【思考題】
  【注意事項】
實驗6 非球面高精度零位干涉檢測
  【實驗目的】
  【實驗裝置】
  【實驗原理】
    6.1 零位干涉檢測技術
      6.1.1 補償鏡法
      6.1.2 計算全息法
    6.2 無像差點法
      6.2.1 無像差點的性質
      6.2.2 無像差點法檢測光路
    6.3 凹拋物面無像差點法檢測實驗
      6.3.1 無像差點法非球面鏡檢測實驗
      6.3.2 環形區域的Zernike多項式擬合
  【實驗內容及操作步驟】
  【實驗記錄及數據處理】
  【思考題】
  【注意事項】
參考文獻

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